[레포트] 몰질량의 측정

실험5. 몰질량의 측정
[실험목표]
이상기체 상태방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 기체의 몰질량을 결정한다.
[실험원리]

(1) 몰질량의 측정

원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 상대적인 방법을 사용한다. 즉, 질량수 12인 탄소의 원자 몰질량을 12라고 정의하고, 이 동위원소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라 하며, 아보가드로 수만큼의 원자 또는 분자를 1몰이라고 정의한다. 따라서 분자의 몰질량도 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다.
그 중에서 간단하게 몰질량을 측정할 수 있는 방법으로, 기체의 상태방정식을 이용한다. 대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 데에 필요한 물질의 질량(W)를 측정하면 이상기체 상태방정식으로부터 몰질량 M을 계산할 수 있다.
PV 〓 nRT 〓 (W/M) RT
P : 대기압 (1atm)
V : 플라스크의 부피
n : 몰수
R : 기체상수 (0.082atm·L/mol·K)
T…(생략)

(2) 이상기체 상태방정식

1. 압력과 부피의 관계 ? 보일의 법칙

2. 온도와 부피의 관계 ? 샤를의 법칙

3. 양과 부피의 관계 ? 아보가드로 법칙

4. 이상기체 법칙

5. 끓는 물의 온도와 대기압을 측정하고, 플라스크 속의 액체가 모두 기화할 때까지 기다린다. (주의! 플라스크를 비커에서 꺼내면 안 된다.)

6. 플라스크의 액체가 모두 기화하면 잠시 기다린 후에 플라스크를 끓는 물에서 꺼내 식힌다.

7. 플라스크 바깥에 묻은 물을 휴지를 사용해서 완전히 닦아낸다.

8. 완전히 말린 플라스크와 호일의 무게를 다시 측정한다. 호일을 절대 열지 않는다.

9. 플라스크를 비운 후에 증류수를 가득 채우고, 메스실린더를 사용해서 증류수의 부피를 측정한다.

①플라스크와 알루미늄 뚜껑의 무게

②냉각시킨 플라스크와 알루미늄 뚜껑 무게